提钒废渣的浸出分离及制备锂离子电池电极材料的研究
发布时间：2021-07-21 11:29
在环境污染和资源短缺问题日益严峻的当下,废旧物的资源化利用成为了当今世界研究的焦点。特别是在钢铁工业快速发展的过程中,一方面消耗了大量的资源和能源,另一方面又产生了大量的固体废弃物,对生态环境造成了破坏。在本文中,综合考虑了材料、能源与环保等领域,提出了一种综合利用提钒废渣来制备锂离子电池电极材料LiFePO4和Li4Ti5O12的新方法。采用盐酸在常压下对提钒废渣进行选择性浸出,通过化学分析的方法对各浸出元素进行滴定检测。设计进行了正交试验,然后在此基础上又做了单因素变量实验,研究了盐酸浓度、酸渣固液比、浸出时间和浸出温度这四个因素在不同水平下各元素的浸出率,并且确定了最佳浸出工艺：盐酸浓度30wt%,酸渣比2.75：1,浸出温度100℃,浸出时间3h。在该条件下Fe的浸出率为95.69%,Mg、Mn、 Ca和A1的浸出率也比较高,都达到了将近90%,Ti的浸出率为7.42%,Si几乎不被浸出。采用H3P04选择性沉淀浸出液制备前驱体,通过化学分析测定合成前驱体中铁和磷的比例。所设计实验组合成最优前驱体的铁磷比为0.996,最接近理论值。XRD图谱表明合成的前驱体FePO4中含有少量...
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
名提钒废渣漫
第4章浸出渣定向制备Ti02及Li4Ti50i2图4.7是过氧铁化合物及在80(rc下煨烧4h后所得产物的SEM图。从图中可以看出，过氧铁化合物的结构较为致密，其形貌大多呈球形，粒径大小不一，表明Ti在配位络合缩聚的过程当中发生了团聚。另外，过氧钛化合物经过煅烧之后所得产物的颗粒较为粗大。因此，如何有效的细化产物粒径以及防止颗粒团聚就是后续工作研宄的重点。_画… 丨 EMT" fSCCkV 7,1 ！000 K X Sigr-atA?-IrttoBS 丨 EHr?-15.CaSfV WC-122 nun Msg* teOOStX SgwlA*^S￡?图4.7 (a)过氧汰化合物及(b)在80(rC煅烧后产物的SEM图谱Fig. 4.7 SEM images of (a) peroxy titanium compoundsand (b) the products after calcined at 800。C4.3.3.2 Li4Ti50i2形貌及物相分析图4.8是分别在75(rC、80(rC和85(rC下锻烧14h后制备的Li4Ti50i2及在煅烧前的SEM图。图(a)是在750°C下制备的LiaTisOn，从中可以看出在750°(：下煅烧所制备的Li4Ti50i2粒度较细，约0.2?0.5|_im，除此之外有部分颗粒发生了团聚现象。图(b)是在80(rC下煅烧制备的Li4Ti50】2，与750°C相比
4.3.3.2 Li4Ti50i2形貌及物相分析图4.8是分别在75(rC、80(rC和85(rC下锻烧14h后制备的Li4Ti50i2及在煅烧前的SEM图。图(a)是在750°C下制备的LiaTisOn，从中可以看出在750°(：下煅烧所制备的Li4Ti50i2粒度较细，约0.2?0.5|_im，除此之外有部分颗粒发生了团聚现象。图(b)是在80(rC下煅烧制备的Li4Ti50】2，与750°C相比，在800°C下所得到的Li4Ti50i2颗粒分布比较均句，粒径大约在0.5|im左右，形态状貌良好。图(c)是在85(rC下煅烧制备的Li4Ti50i2
【参考文献】：
期刊论文
[1]石煤灰渣酸浸提钒后残渣作水泥混合材试验研究[J]. 施正伦,周宛谕,方梦祥,裘国华,余德麒,骆仲泱. 环境科学学报. 2011(02)
[2]磷酸铁锂锂离子蓄电池的发展和应用[J]. 李小芳. 汽车与配件. 2010(02)
[3]石煤提钒浸出渣制取建筑用砖的研究[J]. 时亮,魏昶,樊刚,李旻廷,麦毅,刘毅. 矿产综合利用. 2009(06)
[4]钛白废酸浸出钢渣提钒试验研究[J]. 付自碧,彭毅,张林,张涛. 钛工业进展. 2009(05)
[5]钒产品生产废渣的综合利用[J]. 郝建璋,刘安强. 中国资源综合利用. 2009(10)
[6]从废弃钒渣中提取五氧化二钒[J]. 钱强. 湿法冶金. 2008(02)
[7]Mn掺杂LiFePO4的结构及电化学性能研究[J]. 阮艳莉,唐致远,郭红专. 功能材料. 2008(05)
[8]钒的聚阴离子型锂离子电池材料研究进展[J]. 杨改,应皆荣,高剑,姜长印,万春荣. 稀有金属材料与工程. 2008(05)
[9]LiFePO4的前驱体制备与性能[J]. 王志兴,伍凌,李新海,胡启阳,郭华军,彭文杰,张云河. 功能材料. 2008(04)
[10]Vanadium recovery from clay vanadium mineral using an acid leaching method[J]. LI Haoran~a FENG Yali~b LIANG Jianglong~a LUO Xiaobing~b DU Zhuwei~a ~a State Key Laboratory of Biochemical Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China ~b Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beifing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2008(02)
博士论文
[1]综合利用钛铁矿制备锂离子电池正极材料LiFePO4和负极材料Li4Ti5O12的研究[D]. 伍凌.中南大学 2011
[2]从含钒钢渣中提取V2O5的新工艺与机理研究[D]. 叶国华.昆明理工大学 2010
硕士论文
[1]锂离子电池Li4Ti5O12负极材料的改性及电性能研究[D]. 丁现亮.河南师范大学 2012
[2]锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的掺杂改性研究[D]. 齐燕岭.新疆大学 2009
[3]稀盐酸选择性浸出改性钛渣制备富钛料的研究[D]. 王延忠.昆明理工大学 2003
本文编号：3294938
【文章来源】：东北大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
名提钒废渣漫
第4章浸出渣定向制备Ti02及Li4Ti50i2图4.7是过氧铁化合物及在80(rc下煨烧4h后所得产物的SEM图。从图中可以看出，过氧铁化合物的结构较为致密，其形貌大多呈球形，粒径大小不一，表明Ti在配位络合缩聚的过程当中发生了团聚。另外，过氧钛化合物经过煅烧之后所得产物的颗粒较为粗大。因此，如何有效的细化产物粒径以及防止颗粒团聚就是后续工作研宄的重点。_画… 丨 EMT" fSCCkV 7,1 ！000 K X Sigr-atA?-IrttoBS 丨 EHr?-15.CaSfV WC-122 nun Msg* teOOStX SgwlA*^S￡?图4.7 (a)过氧汰化合物及(b)在80(rC煅烧后产物的SEM图谱Fig. 4.7 SEM images of (a) peroxy titanium compoundsand (b) the products after calcined at 800。C4.3.3.2 Li4Ti50i2形貌及物相分析图4.8是分别在75(rC、80(rC和85(rC下锻烧14h后制备的Li4Ti50i2及在煅烧前的SEM图。图(a)是在750°C下制备的LiaTisOn，从中可以看出在750°(：下煅烧所制备的Li4Ti50i2粒度较细，约0.2?0.5|_im，除此之外有部分颗粒发生了团聚现象。图(b)是在80(rC下煅烧制备的Li4Ti50】2，与750°C相比
4.3.3.2 Li4Ti50i2形貌及物相分析图4.8是分别在75(rC、80(rC和85(rC下锻烧14h后制备的Li4Ti50i2及在煅烧前的SEM图。图(a)是在750°C下制备的LiaTisOn，从中可以看出在750°(：下煅烧所制备的Li4Ti50i2粒度较细，约0.2?0.5|_im，除此之外有部分颗粒发生了团聚现象。图(b)是在80(rC下煅烧制备的Li4Ti50】2，与750°C相比，在800°C下所得到的Li4Ti50i2颗粒分布比较均句，粒径大约在0.5|im左右，形态状貌良好。图(c)是在85(rC下煅烧制备的Li4Ti50i2
【参考文献】：
期刊论文
[1]石煤灰渣酸浸提钒后残渣作水泥混合材试验研究[J]. 施正伦,周宛谕,方梦祥,裘国华,余德麒,骆仲泱. 环境科学学报. 2011(02)
[2]磷酸铁锂锂离子蓄电池的发展和应用[J]. 李小芳. 汽车与配件. 2010(02)
[3]石煤提钒浸出渣制取建筑用砖的研究[J]. 时亮,魏昶,樊刚,李旻廷,麦毅,刘毅. 矿产综合利用. 2009(06)
[4]钛白废酸浸出钢渣提钒试验研究[J]. 付自碧,彭毅,张林,张涛. 钛工业进展. 2009(05)
[5]钒产品生产废渣的综合利用[J]. 郝建璋,刘安强. 中国资源综合利用. 2009(10)
[6]从废弃钒渣中提取五氧化二钒[J]. 钱强. 湿法冶金. 2008(02)
[7]Mn掺杂LiFePO4的结构及电化学性能研究[J]. 阮艳莉,唐致远,郭红专. 功能材料. 2008(05)
[8]钒的聚阴离子型锂离子电池材料研究进展[J]. 杨改,应皆荣,高剑,姜长印,万春荣. 稀有金属材料与工程. 2008(05)
[9]LiFePO4的前驱体制备与性能[J]. 王志兴,伍凌,李新海,胡启阳,郭华军,彭文杰,张云河. 功能材料. 2008(04)
[10]Vanadium recovery from clay vanadium mineral using an acid leaching method[J]. LI Haoran~a FENG Yali~b LIANG Jianglong~a LUO Xiaobing~b DU Zhuwei~a ~a State Key Laboratory of Biochemical Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China ~b Civil and Environmental Engineering School,University of Science and Technology Beifing,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2008(02)
博士论文
[1]综合利用钛铁矿制备锂离子电池正极材料LiFePO4和负极材料Li4Ti5O12的研究[D]. 伍凌.中南大学 2011
[2]从含钒钢渣中提取V2O5的新工艺与机理研究[D]. 叶国华.昆明理工大学 2010
硕士论文
[1]锂离子电池Li4Ti5O12负极材料的改性及电性能研究[D]. 丁现亮.河南师范大学 2012
[2]锂离子电池负极材料Li4Ti5O12的掺杂改性研究[D]. 齐燕岭.新疆大学 2009
[3]稀盐酸选择性浸出改性钛渣制备富钛料的研究[D]. 王延忠.昆明理工大学 2003
本文编号：3294938
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3294938.html
